掺杂CeO2对流延成型制备的氮化铝陶瓷性能的影响

以氮化铝(AlN)粉末为原料,掺杂10%～15%的CeO_2,采用流延成型工艺制备AlN陶瓷生坯;排胶后在氮气气氛下1 775℃保温4h,采用常压烧结制备静电卡盘用AlN陶瓷(体积电阻率为10~(11)～10~9Ω·cm)。研究了排胶升温速率对生坯的表面形貌以及CeO_2掺杂量对烧结体的电学与热学性能、微观组织和物相组成的影响。结果表明:在200～450℃之间升温速率为0.2℃·min~(-1)的条件下排胶后,AlN陶瓷生坯形貌完整、无裂纹和翘曲;在CeO_2掺杂量为14%时,AlN陶瓷烧结体可以获得较优的综合性能,致密度96.82%,热导率99 W·m~(-1)·K~(-1),体积电阻率4.75×10~(10)Ω·cm。显微结构分析表明,随着CeO_2掺杂量的增加,形成的铈铝酸盐晶间相逐渐由点状分布变为连续分布,有利于导电通路的形成,从而降低AlN陶瓷烧结体体积电阻率。